物理天平
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物理天平
天平是稱量物體質(zhì)量的儀器．常用的有分析天平、物理天平、學(xué)生天平（簡(jiǎn)易物理天平）、托盤天平等．中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室里常用的是物理天平、學(xué)生天平和托盤天平．上述天平都是運(yùn)用“杠桿平衡時(shí)作用在等力臂上的力相等”的原理制成的．
目錄 |
技術(shù)參數(shù)
天平的主要技術(shù)參數(shù)有稱量、感量等．稱量是指天平所能稱量的最大質(zhì)量值（滿載值），常以克（g）為單位表示．感量是使天平指針從平衡位置偏轉(zhuǎn)到刻度盤一分度所需的最大質(zhì)量，所以感量也叫做“分度值”，常以“毫克”（mg）為單位，感量反映了天平的靈敏程度．天平的技術(shù)參數(shù)還有變動(dòng)性、級(jí)別、游碼標(biāo)尺誤差，砝碼精度等．
外觀
物理天平：天平橫梁的左、中、右各鑲有一個(gè)刀口．中刀口向下放在瑪瑙刀承上，左、右刀口向上，通過(guò)吊耳內(nèi)的瑪瑙刀承下掛吊環(huán)及吊盤．
手輪通過(guò)升降桿控制橫梁的起落．在立柱的后面裝有水準(zhǔn)氣泡．天平配有砝碼一盒，以稱量為1000g的為例，砝碼有200g、100g、20g、2g的各兩個(gè)，500g、50g、5g、1g的各1個(gè)．
使用方法
天平的使用方法：
1．安裝和調(diào)整；①各部件需擦凈后安裝．吊盤背面標(biāo)有“1”，“2”標(biāo)記，應(yīng)按“左1右2”安裝．安裝完畢應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使橫梁數(shù)次起落，調(diào)整橫梁落下時(shí)的支承螺絲，使橫梁起落時(shí)不扭動(dòng)，落下時(shí)中刀口離開中刀承，吊盤剛好落在底座上．②調(diào)節(jié)天平底座水平：調(diào)節(jié)調(diào)平螺絲，使底座上氣泡在圓圈刻線中間位置，表示天平已調(diào)到水平位置．③調(diào)節(jié)橫梁平衡：用鑷子把游碼撥到左邊零刻度處，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪慢慢升起橫梁，以刻度盤中央刻線為準(zhǔn)，使指針兩邊擺動(dòng)等幅，如不等幅，則應(yīng)降下橫梁調(diào)整橫梁兩端的平衡螺絲，再升起橫梁……如此反復(fù)，直至橫梁平衡．還有一點(diǎn)應(yīng)明確：對(duì)于天平的整個(gè)橫梁系統(tǒng)（包括兩吊盤在內(nèi)），重心位于刀口的正下方．天平的靈敏程度和重心到刀口的距離有關(guān)，調(diào)節(jié)感量砣的位置可改變整個(gè)橫梁系統(tǒng)的重心位置，重心位置越高，距刀口距離越近天平靈敏度越高，感量越?。畬?duì)于一架天平，出廠時(shí)它的感量砣位置是調(diào)好的，天平的感量也就確定了，一般在使用天平時(shí)不要?jiǎng)铀母辛宽龋?/p>
2．使用：①稱量物體時(shí)應(yīng)將待稱物體放在左盤，用鑷子將砝碼夾放到右盤中，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，升起橫梁，看指針偏轉(zhuǎn)情況，再降下橫梁加減砝碼，再升起橫梁看指針偏轉(zhuǎn)情況……直到天平平衡時(shí)為止，這時(shí)破碼和游碼所示總質(zhì)量即為被稱物體質(zhì)量．②載物臺(tái)用法：有些實(shí)驗(yàn)要測(cè)定的物理量不便于把物體直接放入吊盤中稱量，可借助于載物臺(tái)．例如：測(cè)浸在液體中的物體所受的浮力，可先將被測(cè)物放入吊盤中稱出質(zhì)量為 ，然后調(diào)整載物臺(tái)位置，把被測(cè)物用細(xì)線栓好，浸入裝有液體的燒杯中（物體不要碰杯底），把燒杯放在載物臺(tái)上，被測(cè)物上的細(xì)線掛在吊鉤上，此時(shí)再稱得質(zhì)量為 ，則 ．
精確稱量
為使測(cè)量更精密，消除天平不等臂等因素引起的誤差，可以采用下列方法：
1．復(fù)稱法：左盤放物體，右盤加砝碼，稱量值為 ；然后將物體放右盤，左盤放砝碼稱量值為 ，設(shè)天平左臂長(zhǎng)為 ，右臂長(zhǎng)為 ，物體質(zhì)量為 ，則：
第一次天平平衡時(shí)：
第二次天平平衡時(shí)：
兩式相乘并整理得到 此式與天平臂長(zhǎng)無(wú)關(guān)，消除了由于 引起的誤差．
2．替代法：左盤載物，右盤加干砂，使天平平衡．將左盤中物體取下，向左盤中加砝碼使天平平衡，此時(shí)砝碼所示質(zhì)量數(shù)即為被稱物質(zhì)量．
3．減碼法：右盤中放入一定值的砝碼（砝碼的質(zhì)量要大于被測(cè)物質(zhì)量），左盤中放入小砝碼使天平平衡．將被測(cè)物放入左盤中，減少左盤中的小砝碼，使天平恢復(fù)平衡，減少的砝碼總質(zhì)量即為被稱物體質(zhì)量．
注意事項(xiàng)
使用天平的注意事項(xiàng)：1．注意保護(hù)天平的刀口．物理天平是比較精密的儀器，使用時(shí)要特別注意保護(hù)它的三個(gè)刀口．一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)在天平接近平衡時(shí)才能把橫梁升起，所以在稱量物體前應(yīng)先用手掂掂物體，估計(jì)一下它質(zhì)量的大小，防止超過(guò)天平的稱量，并在右盤放入質(zhì)量相當(dāng)?shù)捻来a再升起橫梁．調(diào)天平橫梁平衡時(shí)平衡螺絲的調(diào)節(jié)，稱量時(shí)加減砝碼等都要在天平制動(dòng)的情況下進(jìn)行．轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，升起橫梁動(dòng)作要輕，稍稍升起橫梁一看不平衡馬上輕輕放下橫梁，不必把橫梁完全升到頂再觀察是否平衡．被測(cè)物和砝碼放在盤的中間．2．使用天平時(shí)不能用手摸天平，不能把潮濕的東西或化學(xué)藥品直接放在天平盤里．砝碼只能用鑷子夾取，不能用手拿，用后應(yīng)及時(shí)放回砝碼盒．3．天平使用完畢要使刀口和刀承分離，各天平間的零件不能互換，用后應(yīng)將天平存放在干燥清潔的地方．4.稱衡后,要檢查橫梁是否已落下,橫梁及吊耳的位置是否正常,砝碼是否按順序擺好,以使天平始終保持正常狀態(tài).
學(xué)生在使用天平時(shí)易出現(xiàn)種種錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牟僮?，除違反上面注意事項(xiàng)外還有：已調(diào)好的天平使用時(shí)又挪動(dòng)了位置；調(diào)平衡時(shí)游碼沒(méi)放在零刻線處，稱量時(shí)不知游碼要在天平放入最小砝碼還不平衡時(shí)才能使用；加碼順序不是先大后小，放上接近物體質(zhì)量的大砝碼，天平不平衡再加入（或換上）小砝碼；稱完物體，先收砝碼，后記錄數(shù)據(jù)；有的甚至吊盤沒(méi)掛在兩邊刀口上就開始稱量或沒(méi)調(diào)節(jié)天平就開始稱量等等，這些都應(yīng)在教學(xué)中加以指正．
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